[实用新型]扭矩角度传感器

说明书

一种扭矩角度传感器，用于检测车辆的方向盘转向柱的转向扭矩和角度，扭矩角度传感器包括一金属转子(4)、一主动齿轮(6)、与所述主动齿轮(6)啮合的至少一从动齿轮(8)、以及一PCB板(3)，其中所述主动齿轮(6)包括齿环(61)和多极性磁环(60)，所述齿环(61)同轴地固定在多极性磁环(60)的外表面，所述多极性磁环(60)包括若干个按相互颠倒的极性均匀排列的圆弧形磁段。

技术领域

本实用新型涉及一种传感器、一种被配置用于监测车辆的转向状况的集成的扭矩角度传感器。

背景技术

扭矩角度传感器，将扭矩传感器和角度传感器集成组合在一起，用于测量车辆方向盘转向柱转动的角度和受到的扭矩大小。现有的扭矩角度传感器具有扭矩测量模块、角度测量模块、电路板和壳体，其中扭矩测量模块包括两个金属转子，角度测量模块包括主动齿轮和从动齿轮。电路板上设置有电磁传感元件、霍尔传感元件等元件，用以感测扭矩和角度信号。组装时，两个金属转子分别套设在方向盘转向柱的输入轴和输出轴上，主动齿轮方向盘转向柱的输入轴或输出轴上，从动齿轮与主动齿轮啮合。现有的扭矩角度传感器使用两个金属转子，对应地使用两个感测和采集该金属转子的芯片，然而，该芯片的成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了扭矩角度传感器，其成本低。

首先，根据本实用新型的一个方面，它提供了一种扭矩角度传感器，用于检测车辆的方向盘转向柱的转向扭矩和角度，扭矩角度传感器包括一金属转子、一主动齿轮、与所述主动齿轮啮合的至少一从动齿轮、以及一PCB板，其中所述主动齿轮包括齿环和多极性磁环，所述齿环同轴地固定在多极性磁环的外表面，所述多极性磁环包括若干个按相互颠倒的极性均匀排列的圆弧形磁段。

根据一个可行实施方式，其中，所述主动齿轮的多极性磁环与齿环通过焊接、镶件注塑和压入连接方式中的至少一种方式固定在一起。

根据一个可行实施方式，其中，所述多极性磁环包括外圆周面和由外圆周面连接的两个相对的端面，所述齿环同轴地固定在多极性磁环的外圆周面和端面的至少其中之一上。

根据一个可行实施方式，其中，所述金属转子包括圆筒状的本体和从所述本体的外圆周沿径向均匀延伸设置的若干凸齿，所述凸齿之间设有空部，所述凸齿的形状大致相同。

根据一个可行实施方式，其中，所述凸齿和多极性磁环分别位于 PCB板的不同侧或相同侧。

根据一个可行实施方式，其中，所述金属转子和带有多极性磁环的主动齿轮分别被构造成设置在方向盘转向柱的输入轴、输出轴相互相对的端部上，分别与输入轴、输出轴同轴旋转，使得输入轴与输出轴间的扭矩可转化为金属转子与多极性磁环间的扭矩。

根据一个可行实施方式，其中，所述PCB板套设在输入轴或输出轴上，所述PCB板的面对金属转子的表面上设置有感应和采集所述金属转子的信号的部件。

根据一个可行实施方式，其中，所述PCB板通过电磁感应、电阻应变式传感、电感式传感、电容式传感、压电式传感、光电式传感或霍尔式传感的感应方式的其中之一来感应金属转子的旋转角度。

根据一个可行实施方式，其中，所述从动齿轮上固定设置有磁体，所述主动齿轮与从动齿轮的轴线平行。

根据一个可行实施方式，其中，所述PCB板上包括霍尔芯片、各向异性磁电阻芯片(AMR)、巨磁电阻芯片(GMR)和隧道磁电阻芯片 (TMR)中的一种芯片，用以感测和采集多极性磁环、主动齿轮和从动齿轮的旋转角度。

根据一个可行实施方式，其中，还包括上、下壳体，用以收容和限位所述主动齿轮及其多极性磁环、从动齿轮和PCB板。